Рабочий элемент устройства для нарезания слоя торфяной крошки Советский патент 1985 года по МПК E21C49/00 C10F5/02 

Изобретение относится к добыче фрезерного торфа, а именно к рабочим элементам устройств пассивного типа, предназначенным для нарезания слоя торфяной крошки.

Известны рабочие элементы ворошилок фрезерного торфа, шарнирно установленные на раме и содержащие лопасть и тягу, причем рабочая поверхность лопасти вогнута по параболической кривой и установлена под углом к направлению перемещения рабочего элемента 1.

Эти рабочие элементы не имеют режущей кромки и работают по принципу скребка, осуществляя поперечный сдвиг (за счет расположения лопасти под углом к направлению перемещения рабочего элемента) и переворачивание (за счет параболической формы поверхности лопасти) предварительно сфрезерованного слоя торфяной крошки с целью интенсификации ее сушки. Сама лопасть расположена вертикально относительно поверхности залежи и при движении производят лишь перемещение торфяной крошки, исключая какое-либо подрезание торфяной залежи.

Известен также рабочий элемент устройства для нарезания слоя торфяной крошки, включаюший шарнирно установленный на раме пластинчатый нож с режущей кромкой, причем нож закреплен на стойке с рассекающим упором и имеет горизонтальную режущую кромку 2.

Однако этот рабочий элемент имеет ряд существенных недостатков. При работе устройства, особенно на торфяных залежах верхового типа, происходит постепенное обволакивание режущей кромки ножей и рассекающего упора неразложившимися волокнами растений-торфообразователей и мелкими корнями, что приводит к нарушению процесса резания торфяной залежи,, изменению заданной толщины неразрезаемого слоя и, как следствие, к снижению однородности фракционного состава торфяной крошки в расстиле.

Кроме того, чисто горизонтальное резание пластинчатыми ножами ведет к образованию крупных, неоднородных по фракционному составу частиц торфа, а последующий их сдвиг и частичное дробление стойками с рассекающим упором нарушает формирование равномерного по толщине расстила торфяной крошки, что в конечном счете ухудшает процесс ее сушки.

Цель изобретения - повышение качества формируемого расстила путем повышения

однородности фракционного состава и равномерности толщины слоя торфяной крощки, обеспечивающих наиболее благоприятные условия полевой сушки.

5 Указанная цель достигается тем, что в рабочем элементе устройства для нарезания слоя торфяной крошки, включающем шарнирно установленный на раме пластинчатый нож с режущей кромкой, режущая кромка пластинчатого ножа выполнена в виде пространственно развернутой по винтовому контуру линии, расположенной в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом участок режущей кромки, расположенный в горизонтальной плоскости, образует в плане с направлением резания угол 15-27°, а пластинчатый нож выполнен с гребнем, размещенным на противоположном от рабочей кромки конце пластинчатого ножа и расположенным под углом 25-35° к плоскости ножа.

На фиг. 1 изображено устройство с предлагаемыми рабочими элементами, общий вид; на фиг. 2 - рабочие элементы, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - рабочий элемент в двух проекциях; на фиг. 5 - вид

5 Б на фиг. 3; на фиг. 6 - рабочий элемент, сечение В-В на фиг. 4.

Рабочие элементы 1 шарнирно закреплены на подвижной в вертикальной плоскости раме 2 устройства и снабжены винтовым упором 3, регулирующим величину заглубления рабочего элемента в торфяную залежь, и пружиной 4, создающей усилие, необходимое для его заглубления.

Рабочий элемент выполнен в виде цельного пластинчатого ножа с нижней режущей кромкой 5. Последняя выполнена в виде пространственно развернутой по вин. товому контуру линии (участок о), переходяц ей из вертикальной плоскости резания (участок в) в горизонтальную (участок с). Участок в режущей кромки, образующий

горизонтальную плоскость резания, составляет в плане с направлением движения устройства угол р 15-27°.

Оптимальная величина этого углд должна быть такова, чтобы обеспечить са.мо5 очистку режущей кромки от неразложившихся волокон растений-торфообразователей и получить расстил торфяной крошки, отвечающий наиболее благоприятным условиям сушки.

В табл. 1 представлены результаты опытной проверки рабочих элементов с различным углом ft (без гребня на конце пластинчатого ножа).

Таблица 1

РАБОЧИЙ ЭЛЕМЕНТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ СЛОЯ ТОРФЯНОЙ КРОШКИ, включающий шарнирно установленный на раме пластинчатый нож с режущей кромкой, отличающийся тем, что с целью повыщения качества формируемого расстила путем повыщения однородности фракционного состава и равномерности толщины слоя торфяной крощки, режущая кромка пластинчатого ножа выполнена в , виде пространственно развернутой по винтовому контуру линии, расположенной в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом участок режущей кромки, расположенный в горизонтальной плоскости, образует в плане с направлением резания угол 15-27°, а пластинчатый нож выполнен с гребнем, размещенным на противоположном от рабочей кромки конце пластинчатого ножа и расположенным под углом 25-35° к плоскости ножа. (Я оо 1с {/2.1

При значениях угла ft 15-27° фракционный состав торфа в расстиле, получаемый в результате дробления срезаемого слоя при его поперречном сдвиге, наиболее благоприятен для сушки и составляет до 63°/о частиц размером 10-20 мм. При этом с увеличением угла ft удельное сопротивление режущих элементов возрастает незначительно и тяговое усилие трактора составляет 5,20-5,95 кП.

Таким образом, при значениях угла р 15-27° имеет место наиболее благоприятный для сушки расстил торфяной крош ки и достаточно эффективная самоочистка режущих кромок рабочих элементов от волокон растений-торфообразователей.

Угол наклона гребня

ос; Выход частиц оптимальной фракции 10-20 мм,% Тяговое уситше, кН

На конце пластинчатого ножа со стороны его нерабочей (задней) кромки выполнен гребень 6, расположенный под углом 25-35° относительно плоскости ножа. Наличие гребня обеспечивает полное отделение от залежи нарезаемого слоя торфа и его переворачивание. При этом происходит дробление его крупных частиц до размеров 10-20 мм.

На тех же участках торфяной залежи в производственных условиях были проверены рабочие элементы с гребнем на конце пластинчатого ножа (угол отгиба сц.) в диапазоне 20-40° при оптимальном угле резания У 15-20° и р 15 и 21°. В табл. 2 приведены результаты опытной проверки рабочих элементов с различным углом йнаклона гребня.

Таблица 2

35

40

25

30 23,0 7,90 61,274,8 67,434,2 7,948,08 8,158,68

Как видно, при значениях угла наклона гребня ОС 25-35° { У 40-55°) выход ,частиц оптимальной для сушки фракции 10-20 мм увеличивается до 74,8% по сравнению с результатом проверки рабочих элементов, не имеющих гребня. Одновременно происходит переворачивание частиц торфа, что способствует интенсификации процесса сушки. При этом тяговое усилие увеличивается незначительно.

При движении устройства по торфяной залежи рабочий элемент 1, установленный на заданную глубину резания винтовым упором 3 и прижимаемый к залежи пружиной 4, срезает слой торфа. При этом режущей кромкой 5 элемента первоначально производится вертикальное резание торфяной залежи на заданную глубину. Отрезанная от массива полоса торфа участком а режущей кромки подрезается снизу и направляется на отогнутую под углом 15-27° в плане часть ножа, образующую горизонтальную плоскость резания. Участок режущей кромки производят горизонтальное резание полосы торфа и ее поперечный сдвиг, нарушая тем самым капиллярные связи с подстилом.

При поперечном сдвиге срезанный слой торфа дробится на отдельные фракции, на которые затем воздействует гребень 6 рабочего элемента, который дробит частиць больших размеров и переворачивает слой торфяной крошки, выстилая его на поверхность залежи для последующей сушки.

При встрече рабочего элемента с прочными неразложившимися волокнами растений-торфообразователей и мелкими корнями последние остаются неразрезанными и скользят по режущей кромке, сходя с ее конца. Таким образом, режущая кромка рабочего элемента всегда остается чистой и процесс резания не нарушается.

При встрече режущего элемента с препятствием, например пнем, режущий элемент поднимается, растягивая пружину 4

.х

и

.рз

SS jr f j

Выполнение рабочего элемента с режущей кромкой в виде пространственно развернутой по винтовому контуру линии, переходящей из вертикальной плоскости резания в горизонтальную, и расположение участка режущей кромки, образующей горизонтальную плоскость резания, с направлением перемещения рабочего элемента в плане под углом 15-27° позволяет обеспечить самоочистку режущей кромки от неразложившихся растительных остатков и осуществить поперечный сдвиг нарезаемого слоя торфяной крошки. Обеспечение самоочистки режущей кромки рабочих элементов позволяет благодаря стабильности процесса резания сохранять постоянной толщину нарезаемого слоя и увеличивает выход кондиционной фракции торфяной крошки, наиболее благоприятной для ускоренной ее сушки.

Поперечный сдвиг нарезаемого слоя торфяной крошки позволяет разорвать его капиллярные связи с подстилом и также способствует улучшению условий сушки.

Наличие гребня на задней кромке пластинчатого ножа, расположенного под углом 25-35° относительно плоскости ножа, обеспечивает переворот срезанного пласта и дробление его наиболее крупных частиц до 10-20 мм, что позволяет повысить однородность фракционного состава и равномерность толщины слоя торфяной крощки и также способствует улучшению условий сушки торфа.

Кроме того, сокращается продолжительность сушки торфа в расстиле и соответственно увеличивается сезонный сбор торфа с единицы площади на 25-27%. По данным опытной проверки устройства с предлагаемыми рабочими элементами (при ширине захвата рабочего органа 9 м) экономический эффект от его использования по сравнению с прототипом за счет повышения сезонных сборов торфа составляет 17,4 тыс. руб.

/-Л

УУ1

NNT

.

у л

иг.2

б-б

Фиг.5

Фиг.6